Historia de los microprocesadores


Como sabemos, por  definición un microprocesadores es un circuito integrado que funge como cerebro de la computadora, pero como veremos a lo largo de este post, esta es una definición muy escueta de todo lo que hace y es un microprocesador.

Si lo llevamos a términos de electrónica, un microprocesador es un circuito integrado, que posee una escala de integración muy pequeña, como podemos ver aquí surgen dos conceptos muy importantes, circuito integrado y escala de integración, veamos entonces de que estamos hablando.

Circuito integrado: También conocido como chip o microchip es una pastilla de material semiconductor en la que se imprimen circuitos electrónicos y que se encuentra dentro de un encapsulado de plástico con terminales metálicas.

Escala de integración: En los circuitos integrados convencionales se refiere al numero de compuertas lógicas que se encuentra en su interior, pero al hablar de los microprocesadores nos referimos en si al espacio que hay entre una compuerta lógica y otra, dicha escala se mide actualmente en nanómetros.

Otro concepto muy importante para comprender la evolución de los procesadores es lo que denominamos tamaño del registro y que se refiere al tamaño de los registros internos del procesador, dichos registros tienen usos específicos, como almacenar direcciones de memoria, acumular y demás funciones, el tamaño del registro se mide en bits.

Generación cero.

El primer procesador que conocemos fue encargado a Intel, por una compañía japonesa, para ser el cerebro de una calculadora digital económica, una vez terminado y entregado el pedido hecho bajo las especificaciones de la compañía japonesa, Intel analiza el diseño y al ver el potencial de este circuito integrado decide que puede ser empleado para controlar computadoras.

 

Este circuito integrado tenia registros de 4 bits y fue sacado al mercado en 1971, con una escala de integración de 23,000 transistores (en este punto la escala de integración se mide por el numero de transistores)

Una versión mejorada del 4004 fue el procesador 8008, el cual poseía registros de 8 bits, con lo que su desempeño era mayor a su antecesor.

 

 

Primera Generación

El procesador 8086 fue el sucesor de la larga familia del 8008, 8080, 8085, solo que este a diferencia de sus predecesores era un procesador de 16 bits, así como su sucesor el 8088, que fueron por varios años la base de las computadoras XT y el inicio del famoso conjunto de instrucciones x86.

Dentro del nucleo del procesador existe un conjunto de instrucciones simples en las que se codifica todo programa que deseemos ejecutar, el conjunto de instrucciones conocido como x86 perdurara en la construcción de los procesadores por varias generaciones más.

 

Otras de las cosas, que cabe destacar es que este procesador fue construido por distintos fabricantes como AMD. Fujitsu, Oki, Siemens y otros mas, con lo que comienza un gran boom de empresas creadoras de microprocesadores que no sobrevivirán a la década de los 80s.

A la par de estos procesadores se desarrolla un gran numero de periféricos en una forma casi parecida a la actual.

 

Segunda Generación

En esta generación el gobernante es el famoso 80286, el cual fue el procesador de los famoso modelos de computadoras AT, siendo un procesador de 16 bits como en la generación anterior, este pudo alcanzar velocidades de hasta 25 MHz,  así mismo comenzamos a ver la aparición de la medida de escala de integración en micras, en donde el 80286 usaba una escala de 1.25 micras.

Junto con este procesador comienzan a emerger dispositivos modernos como los primeros monitores a color.

El 80286 era capaz de soportar hasta 16 Mbytes de RAM, aunque era muy poco usada por los programas, ya que esta cantidad caía dentro de la categoría de memoria extendida.

 

Para incrementar el poder de los equipos con procesador 802686 se podía instalar en la placa madre un coprocesador matemático 80287, los coprocesadores matemáticos eran procesadores especializados en el calculo con números de punto flotantes (decimales)

 

Aunque las placas madres poseían el socket para instalar el coprocesador matemático, el costo de este procesador especializado era muy alto.

 

Tercera Generación

La tercera generación sin duda esta marcada por el 80386, el cual añade una arquitectura de 32 bits, el conjunto de instrucciones x86 prevalece en este procesador, pero se añaden las instrucciones IA-32; el procesador permitía compatibilidad plena entre programas de 16  y 32 bits,

Otra de las características que sobresale en este diseño es la incorporación de la memoria caches dentro del procesador, cuando anteriormente era un modelo de memoria de alta velocidad que se instalaba en la tarjeta madre, como si fuera un modulo de RAM.

Este modelo de procesador podía emplear el coprocesador matemático 80287, pero posteriormente se le creo su coprocesador, el 80387.

La escala de integración estaba entre 1.5 y 1 micras con velocidades de entre 12 Mhz y 40 MHz.

 

Cuarta Generación

Es claro que el procesador de esta generación es el 80486, solo que en esta ocasión surgieron dos modelos de este procesador, uno que incorporo el coprocesador matemático en su interior y otro sin el, con esto se comienza el desarrollo de procesadores con varias unidades funcionales, este modelo no solo tenia una ALU (Unidad Aritmético – Lógica ), sino que ademas el coprocesador se transformo en una FPU (Unidad de Punto Flotante).

Este modelo seguia siendo un procesador de 32 bits con el conjunto de instrucciones x86, IA-32, pero el punto mas notable es que con estos procesador superamos la barrera de los 40Mhz de la generación anterior llegando a romper la barrera de los 100 Mhz.

 

 

Hasta este punto hemos llegado a 1997, en este punto detendremos el post, ya que la siguiente generación marca un antes y un después en el desarrollo de los procesadores y también marca el principio del fin de la gran diversidad de fabricantes de procesadores, ya que de la guerra comercial de la siguiente generación solo sobreviven los dos grandes de hoy en día, Intel y AMD.

 

Si poseen datos que crean se deban incluir en este post, los invitamos a comentar,

 

 

 

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Una respuesta a Historia de los microprocesadores

  1. Phenom fue el nombre dado por Advanced Micro Devices (AMD) a la primera generación de procesadores de tres y cuatro núcleos basados en la microarquitectura K10. Como característica común todos los Phenom tienen tecnología de 65 nanómetros lograda a través de tecnología de fabricación Silicon on insulator (SOI). No obstante, Intel, ya se encontraba fabricando mediante la más avanzada tecnología de proceso de 45 nm en 2008. Los procesadores Phenom están diseñados para facilitar el uso inteligente de energía y recursos del sistema, listos para la virtualización, generando un óptimo rendimiento por vatio. Todas las CPU Phenom poseen características tales como controlador de memoria DDR2 integrado, tecnología HyperTransport y unidades de coma flotante de 128 bits, para incrementar la velocidad y el rendimiento de los cálculos de coma flotante. La arquitectura Direct Connect asegura que los cuatro núcleos tengan un óptimo acceso al controlador integrado de memoria, logrando un ancho de banda de 16 Gb/s para intercomunicación de los núcleos del microprocesador y la tecnología HyperTransport, de manera que las escalas de rendimiento mejoren con el número de núcleos. Tiene caché L3 compartida para un acceso más rápido a los datos (y así no depende tanto del tiempo de latencia de la RAM), además de compatibilidad de infraestructura de los zócalos AM2, AM2 y AM3 para permitir un camino de actualización sin sobresaltos. A pesar de todo, no llegaron a igualar el rendimiento de la serie Core 2 Duo.

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